头戴式显示设备的制作方法

文档序号:20788103发布日期:2020-05-19 21:54阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种头戴式显示设备,包括:

第一显示装置,配置为出射载有第一图像的第一光束;

第二显示装置,配置为出射载有第二图像的第二光束;以及

第一半透半反光学部件、第二半透半反光学部件和成像透镜组,其中,

所述第一半透半反光学部件布置成将第一光束向成像透镜组引导;所述第二半透半反光学部件布置成将所述第二光束向成像透镜组引导;所述成像透镜组在光路中位于第一半透半反光学部件和第二半透半反光学部件之间,所述成像透镜组配置为将来自第一半透半反光学部件的第一光束投射到所述第二半透半反光学部件和将来自于第二半透半反光学部件的第二光束投射到所述第一半透半反光学部件,

所述第二半透半反光学部件还布置成反射来自于所述成像透镜组的所述第一光束以形成第一眼图像,所述第一半透半反光学部件还布置成反射来自于所述成像透镜组的所述第二光束以形成第二眼图像。

2.根据权利要求1所述的头戴式显示设备,其中,所述第一半透半反光学部件、成像透镜组和第二半透半反光学部件沿成像透镜组的光轴方向顺序设置,

所述第一显示装置与第二显示装置相对于与所述光轴方向垂直的第一平面镜像对称;

所述第一半透半反光学部件与第二半透半反光学部件相对于所述第一平面镜像对称;

所述成像透镜组包括至少一个透镜,所述成像透镜组相对于所述第一平面镜像对称。

3.根据权利要求1所述的头戴式显示设备,其中,所述第一半透半反光学部件布置成透射偏振方向为第一偏振方向的线偏振光且反射偏振方向为第二偏振方向的线偏振光,所述第二半透半反光学部件布置成透射偏振方向为第二偏振方向的线偏振光且反射偏振方向为第一偏振方向的线偏振光,所述第一偏振方向和第二偏振方向相互垂直。

4.根据权利要求3所述的头戴式显示设备,其中,

所述第一显示装置设置在所述第一半透半反光学部件远离所述成像透镜组一侧;

所述第二显示装置设置在所述第二半透半反光学部件远离所述成像透镜组一侧。

5.根据权利要求4所述的头戴式显示设备,其中,在第一光束从所述第一显示装置出射时,所述第一光束为线偏振光束且具有第一偏振方向,在第二光束从所述第二显示装置出射时,所述第二光束为线偏振光束且具有第二偏振方向。

6.根据权利要求4所述的头戴式显示设备,还包括:

第一光学延迟片,设置在所述第二显示装置和所述第二半透半反光学部件之间。

7.根据权利要求6所述的头戴式显示设备,其中,所述第一光学延迟片为1/2波片,在第一光束从所述第一显示装置出射时,所述第一光束为线偏振光束且具有第一偏振方向,在第二光束从所述第二显示装置出射时,所述第二光束为线偏振光束且具有第一偏振方向。

8.根据权利要求3所述的头戴式显示设备,其中,

所述第一显示装置设置在所述第一半透半反光学部件的与所述头戴式显示设备出光侧相反的一侧;

所述第二显示装置设置在所述第二半透半反光学部件的与所述头戴式显示设备出光侧相反的一侧;

所述头戴式显示设备还包括第一反射镜、第二光学延迟片、第二反射镜和第三光学延迟片,

其中,所述第二光学延迟片在光路中位于所述第一半透半反光学部件和第一反射镜之间,配置成透射被第一半透半反光学部件反射的第一光束,所述第一反射镜配置成将透射通过第二光学延迟片的第一光束反射以再次透射通过第二光学延迟片,再次透射通过第二光学延迟片的第一光束透射通过所述第一半透半反光学部件射向成像透镜组;所述第三光学延迟片在光路中位于所述第二半透半反光学部件和第二反射镜之间,配置成透射被第二半透半反光学部件反射的第二光束,所述第二反射镜配置成将透射通过第三光学延迟片的第二光束反射以再次透射通过第三光学延迟片,再次透射通过第三光学延迟片的第二光束透射通过所述第二半透半反光学部件射向成像透镜组。

9.根据权利要求8所述的头戴式显示设备,其中,所述第一反射镜、第二光学延迟片、第一半透半反光学部件、成像透镜组和第二半透半反光学部件、第三光学延迟片和第二反射镜沿成像透镜组的光轴方向顺序设置,

所述第一显示装置与第二显示装置相对于与所述光轴方向垂直的第一平面镜像对称;

所述第一半透半反光学部件与第二半透半反光学部件相对于所述第一平面镜像对称;

所述成像透镜组包括至少一个透镜,所述成像透镜组相对于所述第一平面镜像对称;

所述第一反射镜与所述第二反射镜相对于所述第一平面镜像对称;

所述第二光学延迟片与所述三光学延迟片相对于所述第一平面镜像对称。

10.根据权利要求8所述的头戴式显示设备,其中,所述第二光学延迟片和第三光学延迟片为1/4波片,在第一光束从所述第一显示装置出射时,所述第一光束为线偏振光束且具有第二偏振方向,在第二光束从所述第二显示装置出射时,所述第二光束为线偏振光束且具有第一偏振方向。

11.根据权利要求8所述的头戴式显示设备,还包括:

第一光学延迟片,设置在所述第二显示装置和所述第二半透半反光学部件之间。

12.根据权利要求11所述的头戴式显示设备,其中,所述第一光学延迟片为1/2波片,所述第二光学延迟片和第三光学延迟片为1/4波片,在第一光束从所述第一显示装置出射时,所述第一光束为线偏振光束且具有第二偏振方向,在第二光束从所述第二显示装置出射时,所述第二光束为线偏振光束且具有第二偏振方向。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的头戴式显示设备,还包括:

第一透镜组,设置在所述第一显示装置和所述第一半透半反光学部件之间;以及

第二透镜组,设置在所述第二显示装置和所述第二半透半反光学部件之间。

14.根据权利要求1-12中任一项所述的头戴式显示设备,其中,所述第一半透半反光学部件为第一直角棱镜,所述第一直角棱镜具有第一斜面,所述第一光束从第一斜面朝向所述成像透镜组出射,所述第一直角棱镜的第一斜面设有透射偏振方向为第一偏振方向的线偏振光且反射偏振方向为第二偏振方向的线偏振光的第一膜层;所述第二半透半反光学部件为第二直角棱镜,所述第二直角棱镜具有第二斜面,所述第二光束从第二斜面朝向所述成像透镜组出射,所述第二直角棱镜的第二斜面设有透射偏振方向为第二偏振方向的线偏振光且反射偏振方向为第一偏振方向的线偏振光的第二膜层。

15.根据权利要求14中所述的头戴式显示设备,其中

所述第一直角棱镜朝向所述第一显示装置的第一面为曲面;

所述第二直角棱镜朝向所述第二显示装置的第二面为曲面。

16.根据权利要求14所述的头戴式显示设备,其中,连接第一斜面的中心与第二斜面的中心的直线平行于成像透镜组的光轴方向,所述第一斜面的中心与第二斜面的中心之间的距离等于人眼瞳距。

17.根据权利要求1-12中任一项所述的头戴式显示设备,其中,

第一显示装置为左侧显示装置,所述第二显示装置为右侧显示装置,所述第一眼图像为右眼图像,所述第二眼图像为左眼图像;或者

第一显示装置为右侧显示装置,所述第二显示装置为左侧显示装置,所述第一眼图像为左眼图像,所述第二眼图像为右眼图像。


技术总结
一种头戴式显示设备,包括:第一显示装置,配置为出射载有第一图像的第一光束;第二显示装置,配置为出射载有第二图像的第二光束;以及第一、第二半透半反光学部件和成像透镜组,所述第一、第二半透半反光学部件布置成分别将第一光束、第二光束向成像透镜组引导;所述成像透镜组在光路中位于两半透半反光学部件之间,所述成像透镜组配置为将引导至成像透镜组的第一光束和第二光束分别投射到所述第二、第一半透半反光学部件,所述第二、第一半透半反光学部件还布置成分别反射来自于所述成像透镜组的所述第一光束和第二光束以分别形成第一眼图像和第二眼图像。

技术研发人员:武玉龙;栗可;刘亚丽;王晨如;董瑞君;张浩;陈丽莉
受保护的技术使用者:京东方科技集团股份有限公司;北京京东方光电科技有限公司
技术研发日:2020.02.18
技术公布日:2020.05.19
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